新型α和β成核剂对PP结晶和力学性能的影响

在聚丙烯(PP)中加入两种新型成核剂:二苄叉山梨醇衍生物YS-688(α成核剂)和芳酰胺类化合物TMB-5(β成核剂),通过密炼–挤出的方法制备了PP/成核剂共混物材料。通过偏光显微镜、X射线衍射、差示扫描量热和力学性能测试研究了这两种成核剂对共混物结晶和力学性能的影响。结果表明,两种成核剂在适量时均能提高PP的结晶速率和结晶度,细化晶粒,且使晶体界面模糊,其中TMB-5具有较强的诱导PPβ晶成核的能力,当其质量分数为0.075%时,可使PP形成树枝状的β晶,而YS-688未改变PP的晶型,只生成了α晶。YS-688可提高共混物的拉伸强度,而TMB-5对共混物的拉伸强度影响很小;当两种成核剂质量分数均为0.075%时,共混物的韧性最好,相对于纯PP,PP/YS-688共混物的常温和–30℃缺口冲击强度分别提高了37.41%和12.76%,拉伸强度提高了11.11%;PP/TMB-5共混物的常温和–30℃缺口冲击强度分别提高了100%和55.41%。     

增容剂对PP/PA66共混物力学性能和结晶行为的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/聚酰胺66(PA66)共混物,研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为增容剂对PP/PA66共混物力学性能和非等温结晶行为的影响。结果表明:PP-g-MAH提高了共混体系的拉伸强度,加入5份POE-g-MAH能显著提高共混物的断裂伸长率;PA66可起到异相成核作用,使PP的结晶峰温度升高;加入PP-g-MAH进一步提高了PP的结晶峰温度;PA66使PP的结晶活化能增大,增容剂的加入则使共混体系中PP的结晶活化能降低。     

马来酸酐化增容剂对PP/PET共混物性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混物,研究了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和马来酸酐接枝乙烯/辛烯共聚物(POE-g-MAH)作为增容剂对共混物力学性能和非等温结晶行为的影响。结果表明:PP-g-MAH提高了共混体系的拉伸强度,加入POE-g-MAH则显著提高共混物的断裂伸长率;当PP∶PET∶增容剂质量比为80∶20∶5时,共混体系的力学性能较好;PET起到异相成核的作用,使PP的结晶峰温升高,半结晶时间缩短;加入增容剂,使PP的结晶峰温降低,半结晶时间延长。     

玻璃纤维静电吸附β成核剂增强PP的结构与性能

采用静电吸附的方法在玻璃纤维(GF)表面复合β成核剂,研究了改性前后聚丙烯(PP)/GF复合材料的结构与性能,得到了GF增强PP的复合材料。结果表明,静电吸附的方法可以在GF表面成功吸附β成核剂;而β成核剂的存在可诱导PP表面附生结晶,增强PP与GF的界面黏结力,显著提高PP/GF复合材料的力学性能,尤其是材料的冲击强度。相比于未改性的PP/GF复合材料,采用静电吸附法制备的PP/GF@β复合材料拉伸强度提高了7.9%,悬臂梁缺口冲击强度提高了37.8%。     

马来酸酐接枝聚丙烯与成核剂提高聚丙烯/滑石粉复合材料性能的研究

分别考察了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、成核剂以及这两种不同改性机制的改性剂复配对聚丙烯/滑石粉(PP/Talc)复合材料力学性能和热性能的影响,结果表明:PP-g-MAH和α成核剂均能提高PP/Talc复合材料的强度、刚度和热变形温度,但随着改性剂含量的增大,这些性能都存在最大值或极限值;而且PP-g-MAH使复合材料的断裂伸长率明显降低,β成核剂可显著提高复合材料的冲击韧性和断裂伸长率,马来酸酐接枝聚丙烯与α成核剂复配对复合材料强度、刚度和热变形温度的改善具有协同性,且保持较高的断裂伸长率,马来酸酐接枝聚丙烯与β成核剂复配可获得更好的综合力学性能。     

高韧性高强度聚丙烯复合材料的研究

研究了自制的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和马来酸酐、苯乙烯接枝聚丙烯(PP-g-MAH-g-St)2种增容剂对聚丙烯/聚烯烃弹性体/玻璃纤维(PP/POE/GF)复合材料力学性能的影响,利用扫描电子显微镜观察了试样断口形貌。结果表明,2种增容剂均显著改善了GF与PP基体的界面粘结强度,从而提高了复合材料的力学性能;就2种增容剂的效果而言,PP-g-MAH-g-St的增容效果远优于PP-g-MAH。当PP-g-MAH-g-St的质量分数为8%时,PP/POE/GF/PP-g-MAH-g-St复合材料的综合性能已接近常用工程塑料的性能。     

原位添加α晶成核剂对高熔体强度聚丙烯性能的影响

采用过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,通过一步反应挤出法将接枝单体苯乙烯(St)和端乙烯基硅油(VS)接枝到等规聚丙烯(i PP)上制备高熔体强度聚丙烯(HMSPP),同时在制备过程中原位添加α晶成核剂S20或NA11,考察了两种不同的α晶成核剂对HMSPP的制备及其结晶性能、力学性能和发泡性能的影响。熔体流动速率和分子量分布的测试结果表明,S20或NA11的原位添加没有影响i PP接枝反应的进行;差示扫描量热研究表明,成核剂的加入可以有效促进HMSPP的成核结晶,消除了HMSPP结晶过程中的双结晶峰现象,但成核剂的加入对HMSPP的力学性能并无显著影响。S20或NA11的加入可以有效调控发泡样品的泡孔尺寸,使得泡孔直径从38μm增大到50μm以上,发泡倍率也分别从25倍增大到36倍和37倍。     

PP-g-MAH对PP/PA6共混物的增容作用

采用熔融接枝法,考察了单体和引发剂用量对聚丙烯(PP)/马来酸酐(MAH)接枝物接枝率的影响。将PP-g-MAH作为PP/尼龙6(PA6)共混物的增容剂,并利用SEM、XRD、DSC-TGA和万能试验机等测试手段对PP-g-MAH增容改性PP/PA6共混体系进行了研究。结果表明,PP-g-MAH接枝物对PP/PA6共混物具有良好的增容效果,PP结晶得到细化,共混物的力学性能和耐高温性能得到改善。     

不同类型成核剂对聚丙烯性能的影响

研究了新型分子结构成核剂NX8000、有机磷酸盐成核剂NA-11以及无机纳米粉体二氧化硅对聚丙烯(PP)力学性能、透明性、结晶行为和耐热性能的影响。结果表明:3种成核剂能明显改善PP的拉伸强度,而对其冲击强度没有明显的影响;成核剂NA-11对PP增刚效果显著,NX8000的增透效果显著;3种成核剂都能提高PP的结晶度、结晶温度、熔融峰温度和维卡软化点。     

成核剂对聚丙烯结晶形态和力学性能的影响

研究了聚丙烯(PP)／成核剂共混物的结晶形态及力学性能。结果表明：加入成核剂后，提高PP的结晶温度，加快了结晶速度，使PP球晶细化；成核剂用量在0—0．2份之间时，PP的冲击强度、拉伸强度、硬度、热变形温度均随成核剂用量的增加而提高。     

热压成型聚丙烯/玻璃纤维复合膜的结构及力学性能

将酸刻蚀后的玻璃纤维（GF）网引入聚丙烯（PP）基体,通过热压成型技术制备PP/GF复合膜。综合利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜和万能材料试验机对PP/GF复合膜的结晶结构、热行为、界面结合形态和力学性能进行表征分析,重点讨论GF含量对微结构及性能的影响。结果表明,经酸刻蚀后GF表面形成许多沟槽,粗糙度增大,提高了GF与PP基体间的界面结合强度;GF网的引入使成核点增多,结晶度增加;GF含量较低时,PP/GF复合膜的力学性能与PP相比显著提高,GF含量为0.2 %（质量分数,下同）时,PP/GF复合膜的拉伸强度和断裂韧性分别提高了33.75 %和41.15 %;随GF含量的增加,拉伸强度和断裂韧性呈减小的趋势。     

玻璃纤维增强木质素/PP复合材料结构和性能的研究

采用熔融共混和模压成型方法,制备了玻璃纤维(GF)增强木质素/聚丙烯(PP)复合材料,研究复合材料力学性能、热性能、晶型结构和微观结构。结果表明:当GF加入质量分数为30%时,复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量较未加GF的分别提高了1.21,1.74和0.79倍;热稳定性、结晶性和结晶速率也有明显的提高。利用扫描电镜观察其断裂形貌,探讨其增韧机理。     

添加PA66－MPP提高PP／GF增强塑料力学性能的研究

本文研究ＰＰ／ＧＦ（玻纤增强聚丙烯）的加工过程中，添加ＰＡ６６（尼龙）、ＭＰＰ（ＰＰ－ｇ－ＭＡＨ）进一步促进ＧＦ对ＰＰ的增强作用。考察了ＭＰＰ对ＰＰ／ＰＡ６６共混物的增容作用，ＰＡ６６、ＭＰＰ的组成配比对ＰＰ／ＧＦ增强塑料力学性能和微观结构的影响。结果表明：ＰＡ６６、ＭＰＰ的组成比对ＰＰ／ＧＦ的力学性能影响较大；较佳配比的ＰＡ６６、ＭＰＰ，可大幅度地提高增强塑料的力学性能。     

The effect of interface characteristics on the static and dynamic mechanical properties of three‐component polymer alloys

The effect of interfacial characteristics on the structure‐property relationships of ternary polymer alloys and blends comprising polypropylene (PP), ethylene‐vinyl alcohol copolymer (EVOH) and glass beads (GB) or fibers (GF) was investigated. The systems studied were based on a binary PP/EVOH immiscible blend, representing a blend of a semi‐crystalline apolar polymer with a semi‐crystalline highly polar copolymer. The ternary systems studied consisted of filler particles encapsulated by EVOH, with some of the minor EVOH component separately dispersed within the PP matrix. Modification of the interfacial properties was done using silane coupling agents for the EVOH/glass interface and compatibilization using a maleic anhydride grafted PP (MA‐g‐PP) for the PP/EVOH interface. Both glass fillers increased the dynamic modulus and decreased the damping of the neat polymers and of their binary blends, especially in the rubbery region. GF has a more profound effect on both the modulus and the damping. Glass surface treatments and compatibilization have only a marginal effect on the dynamic mechanical behavior of the ternary blends. Yet, compatibilization shifted the polymers' T_gS to higher temperatures. Both glass fillers increased the elastic modulus of the binary blends, where GF performed better than GB as a reinforcing agent. GF slightly increased the strength of the binary blends while, GB reduced it. Both fillers reduced the ductility of the binary blends. The blends' mechanical properties were related to the morphology and their components' crystallinity. The compatibilizer increases both stiffness and strength and reduces deformability.     

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能研究

采用熔体浸渍技术制备了长玻璃纤维母料(LGF/PP-g-MAH/PP)增强聚丙烯(PP)复合材料(LGF/PP)。通过双螺杆挤出机制备了同等配比的短玻纤增强聚丙烯(SGF/PP)复合材料。研究了LGF含量、环氧树脂(EP)和固化剂(2E4MZ)对LGF/PP复合材料的力学性能影响。结果表明:当LGF质量分数为35%～40%时,LGF/PP的综合力学性能最好,且明显优于同样组成的SGF/PP复合材料。EP和含固化剂(2E4MZ)的EP对LGF/PP复合材料的力学性能提高有一定的作用。SEM照片分析表明:EP的加入能改善玻纤与聚丙烯基体的界面粘接。     

粉状聚丙烯增韧增强研究

采用机械共混方法对粉状聚丙烯（PP）进行了增韧增强研究，探讨了增韧剂、增强剂和有少量自制的固相甲基丙烯酸（MAA）接枝粉状聚丙烯（PP-g-MAA)作增容剂存在下对粉状PP共混体系力学性能的影响，用热重分析法考察了改性粉状PP的热性能。结果表明，（乙烯／丙烯／二烯）共聚物（EPDM）／高密度聚乙烯（HDPE）为复合增韧剂，具有协同作用，可显著提高共混物的冲击强度：PP-g-MAA能明显改善PP／玻纤两相的界面结合力；PP／EPDM／HDPE玻璃纤维共混体系可以获得理想的增韧增强效果。     

DCP对PP/GF/UP复合材料性能的影响

以聚丙烯(PP)及玻璃纤维(GF)为原料,以不饱和树脂(UP)作为界面相容剂,研究过氧化二异丙苯(DCP)含量对玻璃纤维增强PP复合材料力学性能、界面和结晶行为的影响.结果表明:DCP的加入改善了PP/GF/UP复合材料的流动性,复合材料的拉伸、弯曲和冲击性能先上升后下降,且在UP和DCP质量含量分别为5%和0.2%时,出现极大值.随DCP的增加,结晶峰温度先向低温偏移,后向高温偏移,而结晶度变化趋势相反.     

Adhesion of olefin block copolymers to polypropylene and high density polyethylene and their effectiveness as compatibilizers in blends

Adhesion of four ethylene-octene block copolymers (OBCs) to polypropylene (PP) and high density polyethylene (HDPE) was studied by peeling PP/OBC/HDPE microlayered tapes. The four OBCs had different comonomer composition, mechanical properties and phase morphology. Through the Irwin damage zone analysis, it was found that the stress-strain behavior of OBC was the primary factor that determined the adhesion strength. Effectiveness of these OBCs as compatibilizers in PP/HDPE blends was also investigated. Toughness of all OBC-compatibilized blends was effectively improved. The OBCs having higher adhesion strength also resulted in better mechanical performance for the compatibilized blends. A quantitative correlation was established between the adhesion strength and mechanical performance of the blends.     

热塑性复合材料中的高分子吸附包覆现象

通过对三相复合材料PP/GF/PA66、PP/GF/PET、PP/GB/PA66、PP/GB/PET以及PP/PA66/PET的力学性能和微观形貌的比较分析,研究了三相复合材料的界面吸附现象。实验结果表明,高分子的极性在多相体系的界面形成过程起着非常重要的作用。在熔融加工时,极性高分子能优先吸附包覆在极性无机填料或极性高分子表面;三相体系中的极性优先吸附包覆作用改善了无机填料和高分子基体之间的界面结合,使材料的力学性能优于不存在优先吸附作用的三相体系的力学性能。此外,通过比较分析复合材料组分之间的界面张力,从界面能的角度解释了多相复合材料中的优先吸附包覆现象。     

玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻纤(GF)、SEBS和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量对GF增强聚丙烯复合材料性能的影响,以及PP/GF(65/35)、PP-g-MAH/PP/GF(15/65/35)的微观形态。结果表明:随着GF用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,断裂伸长率降低,冲击强度先减小后增大,PP/GF复合材料断面呈脆性断裂;在PP/GF中添加增韧剂SEBS可以提高复合材料的冲击强度,但拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量均减小;在PP/GF中添加增容剂PP-g-MAH,可使其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均得到提高,当PP-g-MAH/PP/GF为15/65/35时,复合材料性能优异,材料断面呈韧性断裂。